SU1035482A1 - Устройство дл определени оптических характеристик атмосферы - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ОПЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕР ИСТИК АТМОСФЕРЫ, содержащее бпок управдеви , соединенный с импульсным источни ком излучени  и фотоприемником с квадратичным усилением, основной и пороговый накопители, соединевшле входами с выходом фотоприемника; основной - не посредственно,- а пороговый - через последоватепьво соединенные амплитудный анализатор, блок сравнени  и коммутирующий ключ, а также регистрирукхавй щ ибор , через блок делени  подсоедииенвцй к к выходу основного накопител , о т п нчающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерений, оно. снабжено разр дником, допотпштепьным коммуТЕ руюшим ключом и счетчиком порснчжых |значений, соедивзнным входами с ; выходами бжжов управпеюш в ера . нени , а выходами - с входами кацл М5ггкрующих ключей, при этом выход порогового накопител  через дополнительный коммутирующий клкьч подключен к входам блока делени  и. разр дника.

Description

Йзобрвте.нив относитс  к текнЕческой физике , а именно к фотометрии атмосферы , и может быть испопьзоваио дп  измерени  оптических параметров, а также ал  контроп  уровн  аэрозольных загр з не 11ий,- 5 как естественного, так и антропогенного происхождени ./ .

Известно устройство дп  пространстгвенного контрол  оптических характериотик атмосферы содержащее импупьсный tO источник света, фотоприемник-с квадраТинным усилением и бпок регистрации,

которое дает качественное распределение пространственной структуры аэрозол  в виде картины эхо-сигнапов ЭЛТ .tj.t5

Однако оно не обеспечивает количественной информации о такик параметрах атмосферы, как прозрачность и ко9ффйпи ента рассе ни ..

Известно также устройство дп  опреде-20

пени  оптических характеристик атмосферы , содержащее бпок управлени , соедйненный с импульсным источником изпучени  и с фотоприемником с-квадратичнь1м усилением И-угпом зрени ,охва- 25 тывающим зо1Щ рующий пучок, два накопител , соединенные с регистрирующим прибором через бпок , при этом в пепь одного из накопителей включена лини  задержки С Ц./. 30

Недостатком -этого устройства  вл ет с  ограниченна , точность, обуслрвденна  тем, что существующие пинии задержки обладают избирательной4acfoTH6fl характеристикой проход щего через них сигнала . Поскольку в каждый .момент зондировани , крутизна нарастани  накапливаемого , в зависимости от атмосфер но-оптических условий различна, то различно и ослабление, которое испытывает сигнал, проход  через тению задержи:и. Это неизбежно приводит к допопнитель- . ным, неконтролируемым ошибкам измерений ..:. .

Наиболее близким техническим решейием к предлагаемому  вл етс  устройство дл -определени  оптических характег : ристик атмосферы, содержащее блок управлени , соединенный с импульсным источником излучени  и двум  фотопри- 50 емниками с квадратичным усилением, i один фотоприемник с углом пол  зрени , охватывающим зондирующий пучок, а второй . с угпом пол  зренЕЯ вне пол  действи  зондирующего щчка, два накопитёл , соединенные с регистрирующим прибором через блок делени , усилитель, бпок разности, амплитудный анализатор.

блок сравнени  и кпк, через который выход блока разности соединен с входом одного из накопитедей, причем второй фогоприемник соединен через с одним входом блока разности, другой вход которого соединен с выходом первого фотоприемника, а выход соеди дан с входом другого накопител , входом амплитудного анализатора и одним входом блока сравнени , другой вход которого соединен с выходом амплитудного анализатора , а выход соединен с управл ющим входом ключа. Устройство peaпйзуег следующий алгоритм определени  прозрачнос Т на дистанции . .

. ..- Vm . .

т-I-, . J 5(r)dr Т (о-Г„)- ,

т s(r) ,

-.. .о

где 5 { i) - величина эхо-сигнагш с

рассто ни  1 , скорректированна  на квадрат рао ..сто ни ;V - дистанци ,на которой стенал достигаем порогового значени ; .

Yy„ - максимальна  дистанци 

-зондировани  з.

Недостатком этого устройства  вл етей ограниченна  точность измерений, обу словленна  следующими обсто тельствами При зондированиинеоднородной атмосферы с больщими градиентами коэффициентов рассе ни , .весьма характерньвд  вл етс  возрастание эхо-сигналов в местах по &пени  неоднородностей, например, разрывов в тумане или пo Jзлeниe обпачньех образованиЙ2 Еели.возрастание ахо-сигна ла наблюдаетс  после достижени  сйгнапамипорогового уровн , то это приводит к тому, что величина интеграла в числителе приведенного выражени  увеличиваетс . Вследствие этого, фиктивно увеличиваетс  регистрируемое устройство значение прозрачности атмосферы, что автоматически приводит к 4 1ктиввому уменьшению измер емого, среднего коэффициента рассе ни . При етом, чем больше возрастает величина эхо-сигнала поопе достижени  им порогового значени , тем больша  погрешность коэффшгаента рассе ни .

Цепь изобретени  - повышение точйости измерений.

Указанш  цепь достигаетс  тем, что устройство дп  определени  оптических характеристик атмосферы, содержащее блок управлени , соединенный с импульсным источником изпучеСш  в фотоприек внком с квааратвчньтм усипением, основной н пороговый накопитепи, соединенные входами с выходом фотоприемника г непосредственно, а пороговый через последовательно соединенные ам1шитуднь1й авапизатор, блок сравнени  и йоммутирующий кпюч, а также регистр руюший прибор,, через бпок дедени  подсоедввенный к выходам накопителей, снабжено разр дHHPROM, йбпопнитепьным коммутирующим ключом и счетчиком . по1Х)Говых значенвой, соединенным входами с выходами блоков управлени  и сравнени , а выходами - с входами коммз тируюшнх ключей, при этом .выход порогового накопител  через дополнительный коммутинующий ключ подключен к входам блока делени  и разр дника. На чертеже показана 5лок-схема ус.тройства . ; Устройство содержит блок 1 управлени , импульсный источник 2 излучени , фотоприемник 3 с квадратичным усилителем ,амплитудный анализатор 4, блок 5 сравнени , счетчик 6 пороговых значений коммутирующий ключ 7, пороговый и основной накопители 8 и 9 дополнитель .:ный коммутирующий ключ .10, разр дник 11, бгаок 12 делени  и регистрирующий прибор 13.: Устройство работает следующим образом . Блок 1 управлени  одновременно запускает источник 2 излучени , который направл ет иМпульс излучени  в атмосфе И фотоприемник 3; На фотоприемник 3 поступает обратнорассе нный сигнал, который посЛе преобразо1вани  в фотоприемнике 3 в вИде эпектричесхого сигнала разветвл етс  и поступает на входы ai плитуднрго анализатора 4, блока 5 сравнени  и основного накопйтего  9. Нормальное положение коммутирующего ключ 7. - закрытое, поэтому сигнал йа порого вый. накопитель 8 не поступает. .-, . ,---Амплитудный анализатор 4 фиксирует I первое максимальное значение эхо-сигнала Соответствующее полному вхождению зондирующего светового пучка в ноле зрени  приемника и выдаетэто значение на вход блока 5 сравнени , на другой вход которого поступают текущие значеНИИ эхо-сигнала. Порог блока 5 сравнен устанавливают сооттетствуюшим ослаблению эхо-сигнала в Ю-ЗО раз. После 1 624 достижени  эхо-сигнапом первого порогового значени  блок сравнени  выдает . импульс в счетчик 6 пороговыхзначений, который регистрирует количество пороге вых значений ахо-свгнапа. счетчик б выдает команду открывающую ключ 7 дл  поступле ни  сигнала в пороговый н: копитель 8. Из накопител  8 сигнал по- ступает на вход.- коммутирующего xiucma 10.. Нормальное положенно коммутирую ющего ключа Ю - закрытое как дл  св зи с блоком 12 деУюнв , так в с : |} дНИКОМ 11. По окончании заоашюго времени дакоплени  сигнала, блок 1 уп равлени  подает команду на счетчик 6, который открывает коммутирующий ключ 1О на св зь накопител  8 с блюком У2 делени . На другой вход блока делени , поступает сигнал с накопител  9, а результат делени  выдаетс  в регисхрирукиоий прибор 13, где фиксируютс  значени  прозрачности атмосферы и среднего коэффнсгае та рассе ни .. Если в течении заданного времени накоплени , после достижени  первого порогового значени , эхо-сштнал возрастает выще порога, то бгюк 5 сравнени  вновь фиксирует достиже ше порогового уровн , а счетчик 6 - по вление второго порогового значени . После этого счетчик 6 выдаёт команду на закрытие ключа7 и одновременно на ключ 10, кото- . открывает св зь накопител  8 с разр дником 11. Накопленный в иакопитепз 8 сигнал за интервал времейЯ между достижени ми эхо-сигналом первого и второго порогового уровней разр жаетс  разр дником 11 до-нулевого-значени . После возрастани  эхо-сигнал убыва- ет и в некото а 1й момент времени блок 5 .сравнени  вновь фиксирует достнж0{ще порогового значени ,, которое регист| руетс  счетчиком 6. Далее счетчик 6 подает команду на ключ 7, который от. крывает прохождение сигналананакопвтель 8. Одновременно счетчик 6 выцвет команду на полное зациранпе ключа Ю. По истечении заданного времени накопител , блок 1 управлени  выдает команпу на счетчик 6, который открывает ключ 10 дл  .прохождени  сигнала с накопител  8 в бпок 12 делени , ва другой вход которого поступает сигнал с накопи тел  9. Таким образом, в основном накопитепе 9 накапливаетс  сигнал в течение всего заданного времени накоплени , а в порогсх

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК АТМОСФЕРЫ, содержащее блок управления, соединенный с импульсным источником излучения и фотоприемником с квадратичным усилением, основной и порого- вый накопители, соединенные входами с выходом фотоприемника; основной» - непосредственно,· а пороговый - через последовательно соединенные амплитудный анализатор, блок сравнения и коммутирующий ключ, а также регистрирующий прибор, через блок деления подсоединенный к к выходу основного накопителя, отличающееся тем, что, с цепью повышения точности измерений, оно. снабжено разрядником, дополнительным коммутирующим ключом и счетчиком пороговых |зкачений, соединенным входами с выходами блоков управления и срав. нения, а выходами — с входами коммутирующих ключей, при атом выход по- g рогового накопителя через дополнительный коммутирующий ключ подключен к входам блока деления и. разрядника.

   SU Л 035482 >

   I

   1035482 2